Implementation and analysis of a constrained based search approach by means of the slack time heuristic for multipurpose batch plants

Orientador: Maria Teresa Moreira RodriguesDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: O problema abordado é o de programação de produção (scheduling) em plantas operando em batelada. Considera-se problemas de curto prazo (short-term) com restrições de capacidade de produção e de armazenagem de produtos intermediários, situação que ocorre na indústria de processos com freqüência. A abordagem proposta visa a resolução do problema de programação de produção com o uso de janelas de tempo, explorando-se as restrições envolvidas, através da orientação do procedimento de solução à competição de bateladas que requisitam os mesmos recursos (gargalos de produção), e também pelo uso da propagação de restrições na redução da dimensão do problema durante o procedimento de solução, de forma a aumentar a eficiência do processo de busca. Para esse fim, foram usadas as principais técnicas de propagação de restrições existentes na literatura. Além disso, propõe-se um procedimento de backtracking que permite a continuidade do processo de busca automatizado, caso ocorra infactibilidade em soluções parciais do problema. Na discussão dos resultados obtidos são comparados os desempenhos das duas heurÍsticas implementadas, tendo-se como subsídio os resultados obtidos na resolução de dois problemas com características distintasAbstract: The problem considered is short term scheduling of batch chemical plants. Constraints over plant capacity are taken as intermediate storage constraints since they are frequent in the process industries area. The proposed approach using time windows utilizes a constraint based search technique based on the competiton of operations and bottleneck identification heuristics which guide the search procedure. To reach this goal, the usual constraint propagation techniques over unitary resouces and intermediate storage constraint propagation are used. Besides, it was possible to propose a backtracking technique that allows the search process to go on in spite of some constraint is not observed in a partial solution. In the discussion about the obteined results, the characteristics of the two implemented heuristics are compared. It is possible through the analysis of two different kind of problemsMestradoSistemas de Processos Quimicos e InformaticaMestre em Engenharia Químic